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Interaction photon matière

Posté par
Nathanem
09-10-19 à 14:33

Bonjour, j'étudie les interactions entre les photons et la matière et j'aimerai avoir quelques précisions. Les photons peuvent être transmis, absorbé ou diffusé, mais dans quel case se situent les photons qui parviennent jusque nos yeux ? Je n'ai absolument aucune base sur ça.

De plus, la probabilité d'effet photo electrique augmente plus l'énergie du photon est faible, or les photons avec l'énergie la plus faible tels que les ondes radios traversent les murs, de quelle façon ?

Et enfin, le coefficient d'atténuation linéique = probabilité effet photo electrique+ probabilité effet Compton + probabilité de production de paire.
Ou se situe l'absorption suivie de la desxecitation radiative, les photons émis sont considérés comme transmis ou atténués ? Merci beaucoup

Posté par
krinn Correcteur
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 19:07

bonsoir,

il semble que tu étudies les interactions entre rayonnement ionisant et matière (en gros les UV, les rayons X et , cad des photons qui ont une "grande" énergie).
Il vaut mieux ne pas en recevoir, ou alors en toutes petites doses
A la surface de la terre, il y a très peu de rayonnement ionisant de source naturelle (heureusement!) car plusieurs mécanismes nous en protège (champ magnétique terrestre, couche d'ozone, par ex.).

Le rayonnement présent dans notre environnement va essentiellement des ondes radio au début des UV en passant par le visible et l'IR.
Il peut notamment provenir:
- de rayonnements de type "corps noir": par ex. le rayonnement solaire (diffusé par l'atmosphère et par la matiere qui nous entoure) , lampes à incandescence
- de transitions electroniques (ex. lampes à vapeurs de sodium) ou de phenomènes de fluorescence (neon).
- d'appareils divers (antennes,...)

Citation :
De plus, la probabilité d'effet photo electrique augmente plus l'énergie du photon est faible,
or les photons avec l'énergie la plus faible tels que les ondes radios traversent les murs, de quelle façon ?

Attention, il s'agit ici de photons X , je pense (pour obtenir un effet photoelectrique, il faut au moins des UV )

Les ondes radios, elles, relèvent de la théorie de Fresnel (théorie ondulatoire: réflexion, réfraction, diffraction, ... ), ce ne sont pas des rayonnements ionisants (les photons n'ont pas assez d'énergie pour arracher des électrons à des atomes, donc on oublie l'effet photoélectrique, Compton, Thomson etc., on utilise un autre cadre théorique plus adéquat)

Posté par
Nathanem
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 21:19

D'accord merci, et de ce fait les photons ont une énergie suffisante pour ioniser, le cas de la desxecitation radiative n'entre pas en compte ?

Je voudrais savoir pour finir du coup, dans le cas de photon de plus faible énergie non ionisants, une simple absorption d'énergie de l'atome suivi d'une desxecitation, ces photons sont diffusés, transmis ou absorbés ? Etant donné qu'un autre photon est émis avec les mêmes caractéristiques

Posté par
krinn Correcteur
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 22:33

Citation :
de ce fait les photons ont une énergie suffisante pour ioniser, le cas de la desxecitation radiative n'entre pas en compte ?

Si tu entends par desexcitation radiative l'émission d'un photon lors d'une transition électronique faisant passer un atome d'un état excité à un état de moindre énergie, il peut effectivement y avoir de telles transitions (relaxations) suite a l'ionisation d'un électron d'une couche interne (comme dans la fluorescence X )
On parle d émission secondaire (de photons X ou UV ou... selon les transitions ).

Citation :
Je voudrais savoir pour finir du coup, dans le cas de photon de plus faible énergie non ionisants, une simple absorption d'énergie de l'atome suivi d'une desxecitation, ces photons sont diffusés, transmis ou absorbés ? Etant donné qu'un autre photon est émis avec les mêmes caractéristiques

C'est un autre cas de figure (rayonnement non ionisant)
Un photon est absorbé par l'atome ce qui le fait passer a un état excité puis il y a ultérieurement relaxation (qui est un processus aléatoire) , cad émission d'un (ou plusieurs photons ) ramenant l'atome a son état d'énergie initial

Posté par
Nathanem
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 22:53

Oui oui exactement c'est cela, mais dans quelle catégorie peut on justement placer ces phénomènes ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 22:58

Ce sont des émissions (ou création) de photons
Il peut même y avoir désintégration d'une particule en photons, en physique des particules.

Posté par
Nathanem
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 23:01

Donc en fait ça n'appartient pas au système de transmision ect. Le photon est Absorbé, puis un autre est émis dans un nouveau "système" pour lequel la transmission ect. n'a pas lieu dêtre  ?

Posté par
krinn Correcteur
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 23:20

On parle plus généralement de création / annihilation de particules (dont les photons) en physique des particules

Un photon peut être transmis, absorbé ou diffusé

Et il peut y avoir émission de photons lors de la relaxation d'un atome, ou lors d'une désintégration de particules , ou lors de l'accélération de charges, etc.

Et ces photons émis peuvent a leur tour interagir avec la matière et ainsi de suite

Posté par
Nathanem
re : Interaction photon matière 09-10-19 à 23:23

D'accord d'accord, merci bien pourl'aide



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